DE69333191T2 - Geeignete Vorrichtung zur Trennung von Sonnenstrahlung im längere und kürzere Wellenlängenkomponenten - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Separieren von Solarstrahlung in längere und kürzere Wellenlängen, so dass die separierten Komponenten des Solarstrahlungspektrums entsprechend der geforderten Endverwendung ausgewählt werden können, so z. B. bei der Produktion von Wasserstoff.
  • Die Verwendung von Wasserstoff als Energieträger, insbesondere bei der Verwendung als Brennstoff, hat die folgenden signifikanten technischen Vorteile gegenüber anderen Energiequellen.
    • 1. Überlegungen hinsichtlich der zur Verfügungstellung – Wasserstoff steht unerschöpflich zur Verfügung, ist speicherbar, transportabel und hat eine hohe Engeriedichte im Vergleich zu anderen chemischen Brennstoffen.
    • 2. Betrachtungen hinsichtlich der Anwendungsseite – Wasserstoff ist nicht umweltschädlich, vielfältiger einsetzbar als Elektrizität, ergiebiger als Benzin und unmittelbar in Wärme und Elektrizität sowohl für mobile als auch stationäre Anwendungen umzusetzen.
  • Im speziellen Vergleich ist der breite Anwendungsbereich von Solarenergie aus technischen Gründen und aus Kostengründen beschränkt durch das Fehlen eines geeigneten Kurzzeit- und Langzeit-Speichermediums für Solarenergie.
  • Trotz der oben erwähnten technischen Vorteile von Wasserstoff alsEnergiequelle sind jedoch die Herstellungskosten von Wasserstoff bisher zu hoch, um Wasserstoff umfangreich als Brennstoff zu verwenden.
  • Im Falle der Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser sind ein wesentlicher Faktor bei den hohen Kosten der Herstellung die Kosten von Elektrizität, um Elektrolysezellen zu betreiben.
  • In dem speziellen Falle von aus Solarstrahlung erzeugter Elektrizität sind die hohen Kosten für die Elektrizität in großem Anteil bedingt durch die relativ niedrige Effizienz der photovoltaischen (oder thermischen) Umwandlung von Solarenergie in Elektrizität, was bedeutet, dass eine relativ große Anzahl von photovoltaischen Zellen (oder im Falle von thermischer Umwandlung eine große Empfangsfläche) notwendig ist, um eine erwähnenswerte Elektrizitätsleistung zu erzeugen.
  • In der EP-A-0,019,016 ist ein Solarenergiekollektor beschrieben, bei dem ein selektiver Filter verwendet wird, um die Strahlung in thermische Strahlung und Lichtstrahlung zu separieren. Die Energie wird durch einen Paraboloid-Spiegel gesammelt, über dem ein Filter angeordnet ist. Dieser lässt Strahlung unterhalb einer gewissen Wellenlänge hindurch und reflektiert die Strahlung mit darüber liegenden Wellenlängen. Die reflektierte thermische Energie wird absorbiert und zu einem Rohr geleitet, durch das ein wärmeübertragendes Medium fließt, auf das der Spiegel über den Reflektor fokussiert wird. Die hindurch gelassene Energie wird ebenfalls auf einen Absorber, nämlich eine Solarzelle fokussiert. Diese Anordnung erlaubt eine vollständige Absorption der Energie, ohne dass es notwendig ist, die Solarzelle zu kühlen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Separieren von Solarstrahlung in eine Komponente mit längerer Wellenlänge und eine Komponente mit kürzerer Wellenlänge vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfasst:
    eine Einrichtung zum Konzentrieren der Solarstrahlung;
    einen Spiegel, der im Lichtweg der von der Konzentrationseinrichtung kommenden Solarstrahlung angeordnet ist, um wahlweise entweder die Komponente mit längerer Wellenlänge oder die Komponente mit kürzerer Wellenlänge des Solarstrahlungsspektrums zu reflektieren, wobei der Spiegel einen spektralselektiven Filter umfasst, um den Spiegel für die nicht reflektierte Komponente des Solarstrahlungsspektrums transparent zu machen, um die nicht reflektierte Komponente durch den Spiegel hindurch zu einem ersten Empfänger passieren zu lassen, und wobei der Spiegel in geeigneter Weise gekrümmt ist, um wahlweise die Komponente mit längerer oder kürzerer Wellenlänge zu konzentrieren und in Richtung eines zweiten Empfängers zu leiten, der sich außerhalb der Vorrichtung befindet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen Glasfaserleiter oder einen Lichtleiter zum Leiten der konzentrierten reflektierten Komponente mit längerer oder kürzerer Wellenlänge zur Verwendung in einer Endgebrauchsanwendung auf.
  • Bevorzugt ist die Endgebrauchsanwendung die Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben, in denen
  • 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen von Wasserstoff darstellt, die nicht gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
  • 2 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen von Wasserstoff darstellt, das nicht gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
  • 3 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen von Wasserstoff gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 4 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen von Wasserstoff gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 5 ein Diagramm ist, in dem die wesentlichen Komponenten einer experimentellen Versuchsanordnung auf der Basis des Ausführungsbeispieles der Vorrichtung gemäß 1 dargestellt ist; und
  • 6 eine detaillierte Ansicht der Elektrolysezelle der experimentellen Versuchsanordnung gemäß 4 ist.
  • Die schematisch in 1 dargestellte Vorrichtung weist eine geeignete Form einer Einrichtung 3 zum Konzentrieren von Solarstrahlung auf, die einen Teil der einfallenden Solarstrahlung auf eine Gruppe von Solarzellen 5 zur Erzeugung von Elektrizität und den Rest der einfallenden Solarstrahlung auf einen Empfänger 7 mit geeigneter Form zur Erzeugung von thermischer Energie fokussiert.
  • Die Elektrizität und die thermische Energie, die durch die einfallende Solarstrahlung erzeugt werden, werden auf eine Elektrolysezelle 9 mit geeigneter Form geleitet, so dass:
    • (a) ein Teil der thermischen Energie einen eingehenden Strom aus Wasser für die Elektrolysezelle 9 in Dampf umwandelt und den Strom auf eine Temperatur von ungefähr 1000°C aufheizt und
    • (b) mit der elektrischen Energie und dem Rest der thermischen Energie die Elektrolysezelle 9 betrieben wird, um den Hochtemperaturstrom in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen.
  • Der Wasserstoff wird von der Elektrolysezelle 9 in einen Speichertank 11 mit geeigneter Form weitergeleitet.
  • Der Empfänger 7 kann eine Vorrichtung mit geeigneter Form sein, so z. B. ein Wärmetauscher, der es erlaubt, Solarstrahlung in thermische Energie umzuwandeln.
  • Die in 1 gezeigte Vorrichtung weist ferner einen (nicht gezeigten) Wärmetauscher auf, um thermische Energie aus dem in der Elektrolysezelle 9 hergestellten Wasserstoff und Sauerstoff (und aus etwaigem Restdampf) abzuführen, wonach die wieder gewonnene thermische Energie bei dem Schritt der Wandlung des einströmenden Wassers in Dampf für den Betrieb der Elektrolysezelle verwendet wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die wieder gewonnene thermische Energie auf einem relativ niedrigeren Temperaturniveau als die thermische Energie ist, die durch die Solarstrahlung erzeugt wurde. In Folge dessen wird vorzugsweise die wieder gewonnene thermische Energie dazu verwendet, das einströmende Wasser vorzuheizen, während die durch Solarstrah lung erzeugte thermische Energie dazu verwendet wird, das Gleichgewicht in der Wärmekomponente einzustellen, die notwendig ist, das zugeführte Wasser oder den Dampf in Dampf mit 1000°C umzuwandeln, wodurch ein weiterer Beitrag für den Betrieb der Elektrolysezelle 9 geliefert wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, das die Komponente der thermischen Energie, die endothermisch bei hoher Temperatur in der Elektrolysezelle 9 verwendet wird, mit nahezu 100% Wirkung verbraucht wird. Die Verwendung der hohen thermischen Energie ist ein wesentlicher Faktor bei dem gesamten Wirkungsgrad des Systems. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, dass hohe Temperaturen notwendig sind, um den hohen thermischen Wirkungsgrad zu erreichen, so dass in Konsequenz lediglich Systeme, die thermische Energie mit hohen Temperaturen (700°C+) sammeln und liefern können, einen hohen Wirkungsgrad liefern können.
  • Die in 1 dargestellte Vorrichtung ist ein Beispiel einer parallelen Anordnung von Solarzellen 5 und Empfängern für thermische Energie. Die Vorrichtungen, die schematisch in den 2 bis 4 dargestellt sind, sind Beispiele für Serienanordnungen.
  • Die schematisch in den 2 bis 4 dargestellten Vorrichtungen haben einen Vorteil aufgrund der Tatsache, dass Solarzellen selektiv kürzere Wellenlängen absorbieren und transparent für längere Wellenlängen des Solarstrahlungsspektrums sein können. Hierbei liegt die Schwelle für Solarzellen aus Silicium im Bereich von 1,1 μm und für Solarzellen aus GaAs im Bereich von 0,89 μm, wobei diese Solarzellen etwa 25% bis 35% der einkommenden Energie der Solarstrahlung hindurch lassen, die normalerweise verloren geht, doch als thermische Energie verwendet werden kann.
  • Die in den 2 bis 4 gezeigten Vorrichtungen sind in jedem Falle so angeordnet, dass während des Betriebes Solarstrahlung von einem Solarkonzentrator 3 auf eine Solarzelle 15 reflektiert wird, um Elektrizität aus den Komponenten der Solarstrahlung mit kürzeren Wellenlängen zu erzeugen, wobei die Solarstrahlung, die nicht für die Erzeugung von Elektrizität verwendet wird, d. h. die Komponente mit längeren Wellenlängen, auf einen (nicht gezeigten) Empfänger für thermische Energie einer Elektrolysezelle 17 gerichtet wird, um die Solarstrahlung in thermische Energie umzuwandeln. Die in den 2 bis 4 dargestellten Vorrichtungen weisen in jedem Falle eine Einrichtung auf, die bei dem Betrieb die Komponenten mit längeren und kürzeren Wellenlängen des Solarstrahlungsspektrums separieren, so dass die Komponenten separat für die Erzeugung von thermischer Energie bzw. Elektrizität verwendet werden können.
  • Die Einrichtung zum Separieren der Solarstrahlung umfasst einen Spiegel 27 (nicht gezeigt in der 2, aber in den 3 und 4 gezeigt), der vor oder hinter den Solarzellen 15 angeordnet ist.
  • In Situationen, wo der Spiegel 27 vor den Solarzellen 15 positioniert ist, wie in den 3 und 4 dargestellt, weist der Spiegel 27 einen Interferenzfilter oder einen Kantenfilter (nicht gezeigt) auf, der den Spiegel 27 transparent für die Komponenten mit kürzeren Wellenlängen des Solarstrahlungsspektrums macht.
  • Der Spiegel 27 kann von jeder geeigneten Gestalt sein, um die Komponente des Solarstrahlungspektrums mit längerer Wellenlänge zu reflektieren und selektiv auszurichten. Wenn z. B. der Spiegel 27 vor den Solarzellen 15 gelegen ist und ebenso der Brennpunkt des Solarkonzentrators 3, wie in den 3 und 4 dargestellt, kann der Spiegel 27 die Form eines Cassegrain-Spiegels aufweisen, wobei dann, wenn der Spiegel 27 hinter dem Brennpunkt des Solarkon zentrators 3 gelegen ist, der Spiegel die Form eines Gregory-Spiegels haben kann.
  • Die Strahlung mit längeren Wellenlängen, die von den Solarzellen 15 reflektiert wird, kann zu der Elektrolysezelle 17 durch eine geeignete Übertragungseinrichtung 21 geleitet werden, so z. B. ein Wärmerohr (nicht gezeigt)oder eine optische Faser (oder einen Lichtleiter) wie dieses in den 2 und 4 gezeigt ist, oder direkt als Strahlung, wie in 3 gezeigt.
  • Bei der detaillierter dargestellten Vorrichtung gemäß 4 ist die Elektrolysezelle 17 entfernt von den Solarzellen 15 positioniert, wobei die Vorrichtung ferner einen nicht abbildenden Konzentrator 33 aufweist, um die reflektierte Komponente der Solarstrahlung mit längerer Wellenlänge zu konzentrieren, bevor diese konzentrierte Komponente zu der optischen Faser oder dem Lichtleiter 21 weitergeleitet wird.
  • Die Elektrolysezellen 9, 17, die in den Figuren gezeigt sind, können eine beliebige Konfiguration aufweisen. Typischerweise werden die Elektrolysezellen aus einem Material aufgebaut, so z. B. durch Yttererde stabilisierte Zirkonerde (YSZ), was ein Sauerstoff durchlassendes poröses Material und nicht durchlässig für andere Gase ist, wo hingegen die anderen Elemente, wie Membranen und Elektroden (nicht gezeigt) aus Materialien aufgebaut werden, so z. B. Legierungen und Metallkeramiken.
  • Die oben beschriebene Vorrichtung hat Vorteile aufgrund der Tatsachen, dass
    • (a) das elektrische Potential und die elektrische Energie, die zur Herstellung von Wasserstoff in einer Elektrolysezelle notwendig sind, niedri ger werden, wenn die Temperatur ansteigt und das Gleichgewicht der notwendigen Energie zum Betrieb der Elektrolysezelle in Form von thermischer Energie geliefert werden kann;
    • (b) der Wirkungsgrad der Erzeugung von thermischer Energie aus Solarstrahlung signifikant höher ist (im Bereich von 3- bis 4-mal) als der Wirkungsgrad bei der Erzeugung von Elektrizität aus der Solarstrahlung; und
    • (c) der Wirkungsgrad des Verbrauches von thermischer Energie in endothermischer Weise in der Elektrolysezelle annähernd 100% erreicht.
  • Nach Meinung des Anmelders kann die Verwendung des Nebenproduktes thermische Energie nur praktisch ausgeführt werden durch die hier beschriebenen Einrichtungen, da andere heute bekannte Verfahren nicht in der Lage sind, thermische Energie zu produzieren, um eine Temperatur über 1000°C zu liefern.
  • In anderen Worten besteht ein besonderer Vorteil in Folge der Separierung von Komponenten mit längerer und kürzerer Wellenlänge des Solarstrahlungsspektrums darin, dass es möglich ist, die Komponenten mit längeren Wellenlängen auszunutzen, weiterzuleiten und zu verwenden bei Hochtemperaturanwendungen, wobei ansonsten die Komponenten mit längeren Wellenlängen nur in Wärme mit niedriger Temperatur (typisch weniger als 45°C) umgewandelt werden konnten und daher nicht verwendet werden können.
  • Weitere Vorteile sind die folgenden:
    • 1. Der Wirkungsgrad bei der Herstellung von Wasserstoff ist größer als bei allen anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff mit Hilfe der Solarstrahlung.
    • 2. Die vorliegende Erfindung erhöht den Gesamtwirkungsgrad des Systems, d. h. der Wirkungsgrad bei der Herstellung von Wasserstoff nach diesem Verfahren ist größer als der Wirkungsgrad bei der heutigen Erzeugung von Elektrizität.
    • 3. Die vorliegende Erfindung liefert ein Medium, nämlich Wasserstoff, mit effizienter Speicherung von Solarenergie, die bisher nicht wirtschaftlich erreichbar war, und überwindet die entscheidenden technologischen Beschränkungen für einen weiten Anwendungsbereich für Solarenergie.
  • Es sollte klargestellt werden, dass bei der Ausführung ein Wirkungsgrad oberhalb von 50% erreicht werden kann. Der theoretische Wert liegt im Bereich von 60%, während mit der existierenden Technologie ein Wirkungsgrad in der Praxis oberhalb von 14% nicht erwartet werden kann und einen Grenzwert von 18% hat.
  • Der Anmelder hat experimentelle Arbeiten, wie weiter unten beschrieben mit einer experimentellen Versuchsanordnung durchgeführt, die in den 5 und 6 gezeigt ist, die auf dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß 1 basiert.
  • Wie in den 5 und 6 gezeigt, weist die experimentelle Versuchsanordnung eine Solarstrahlung konzentrierende Parabol-Schüssel 29 auf, die in zwei Achsen nachgeführt werden kann und in der Lage ist, einen Solarstrahlungsfluss von ungefähr 1160 Sonneneinheiten und eine maximale Temperatur von etwa 2600°C zu liefern. Es sei bemerkt, dass weniger als die volle Leistungs- und Konzentrationsfähigkeit der konzentrierenden Schüssel 29 für das Experiment notwendig war, so dass die empfangenden Komponenten (nicht gezeigt) entsprechend geeignet in Bezug zu der Brennebene positioniert und/oder abgedeckt wurden, um die gewünschte Temperatur- und Leistungsdichte zu erzeugen.
  • Die Versuchsanordnung weist in der Brennzone der die Solarstrahlung konzentrierenden Schüssel 29 eine Anordnung aus einer Elektrolysezelle 31, einen rohrförmigen Wärmeschild bzw. Verteiler 45, der die Elektrolysezelle 31 umschließt, eine Solarzelle 51 und eine längliche Röhre 41 auf, die umden Wärmeschild/Verteiler 45 verläuft, wobei ein Ende sich in die Elektrolysezelle 31 erstreckt und das andere Ende mit einer Wasserquelle verbunden ist.
  • Die Solarzelle 51 weist eine GaAs photovoltaische Konzentratorzelle (mit einem aktiven Bereich von 19,6 mm) auf, um die von der Konzentratorschüssel 29 abgelenkte Solarstrahlung in elektrische Energie umzuwandeln. Die photovoltaische Zelle aus GaAs wurde aufgrund eines hohen Umwandlungswirkungsgrades (gegenwärtig bis zu 29%) und der Fähigkeit gewählt, hohe Flussdichten (1160 Sonneneinheiten) bei erhöhter Temperatur (100°C)zu behandeln. Zusätzlich passt die Ausgangsspannung von etwa 1 bis 1,1 Volt am maximalen Arbeitspunkt ideal für eine direkte Verbindung mit der Elektrolysezelle 31 bei einem Betrieb bei 1000°C.
  • Wie insbesondere in 6 gezeigt, wurde die Elektrolysezelle 31 in Form einer 5,8 cm langen YSZ geschlossenen Endröhre 33' mit einem Durchmesser von 0,68 cm realisiert, die innen und außen mit Platinelektroden 35, 37, beschichtet ist, die die Kathoden bzw. Anoden der Elektolysezelle 31 bilden, die einen äußeren Oberflächenbereich von 8,3 cm2 und einem internen Oberflächenbereich von 7,6 cm2 haben.
  • Das Metallrohr 45 wurde um die Elektrolysezelle 31 positioniert, um den Solarfluss über die Fläche der äußeren Oberfläche der Elektrolysezelle 31 zu reduzieren, zu mitteln und zu leiten.
  • Die experimentelle Versuchsanordnung weist ferner Thermoelemente 47 (6) auf, die mit der Kathode 35 und der Anode 37 verbunden sind, um kontinuierlich die Temperaturen im Inneren und Äußeren der Elektrolysezelle 31 zu überwachen, wobei ein Platindraht 32 mit einem Querschnitt von 1 mm2 die Kathode 35 mit der Sonnenzelle 51 verbindet und ein Spannungsabfallwiderstand (0,01 Ω) (nicht dargestellt) in der Schaltung die Kathode 35 und die Sonnenzelle 51 verbindet, um den Strom in der Schaltung zu messen, wobei ferner ein Yokogawa HR-1300 Datenschreiber (nicht dargestellt) vorgesehen war.
  • Die experimentelle Versuchsanordnung wurde mit der Elektrolysezelle 31 oberhalb von 1000°C über etwa 2½ Stunden mit Überschuss von Dampf betrieben, der der Elektrolysezelle 31 zugeführt wurde. Der Ausgangsstrom des nicht bei der Reaktion beteiligten Dampfes und der in der Elektrolysezelle 31 erzeugte Wasserstoff wurde durch Wasser geblasen, wobei der Wasserstoff gesammelt und in einem Gasgefäß gemessen wurde.
  • Sobald ein Gleichgewichtszustand erreicht wurde, wurden die Werte für Temperatur, Spannung, Strom und Gasproduktion aufgezeichnet, wobei die Ergebnisse in der Tabelle 1 zusammengefasst sind.
  • Figure 00130001
  • Auf Basis der gemessenen Spannung der Elektrolysezelle von 1,03 V, die in der Tabelle 1 aufgeführt ist, und einer bestimmten thermoneutralen Spannung von 1,47 war der elektrische Wirkungsgrad der Elektrolysezelle 31, berechnet als Verhältnis der thermoneutralen und der gemessenen Spannung 1,47/1,03 = 1,43.
  • Mit Termen des Wirkungsgrades der Solarzelle war bei einer Solarzelle 31, die so positioniert war, um einen Konzentrationswert von 230 Sonneneinheiten zu empfangen, mit der Annahme:
    • (a) einer Ausgangsspannung = 1,03 (= Spannung an der Elektrolysezelle mit den gegebenen Verbindungsverlusten);
    • (b) eines Stromes von 0,67 A;
    • (c) einer direkten Solarleistung von 800 W/m2; und
    • (d) einer aktiven Solarzellenfläche = 19,6 × 10–6m2 der Wirkungsgrad der Solarzelle 51 (ηpv)
  • Figure 00140001
  • Mit einer spektralen Reflektivität von 0,9 für die Spiegeloberfläche der die Solarstrahlung konzentrierenden Schüssel 29 war der Wirkungsgrad der Solarstrahlung konzentrierenden Schüssel 29 0,85.
  • Somit war der Wirkungsgrad des gesamten Systemes der Solarzelle 51, der Elektrolysezelle 31 und der Optik (ηtotal) ηtotal = 0,85 × 0,19 × 1,43 = 0,22 (22%)
  • Der obige Wert von 22% ist ungefähr zweimal so groß wie bei den besten bisher vorgeschlagenen Systemen und mehr als dreimal so groß wie der beste gemessene Wert für eine reale Anlage.
  • Die Ergebnisse der experimentellen Versuche mit der experimentellen Versuchsanordnung zeigen, dass:
    • (a) es möglich ist, Wasserstoff durch Hochtemperatur- Elektrolyse von Wasser allein durch Solarstrahlung herzustellen.
    • (b) der Wirkungsgrad der Herstellung merklich gegenüber bekannten Systemen verbessert ist, und dass
    • (c) ein signifikanter Teil der Wärme der Solarstrahlung direkt bei derElektrolysereaktion verwendet werden kann, wodurch die sehr teureelektrische Eingangsleistung um etwa die Hälfte reduziert werden kann.
  • Während die bevorzugten Ausführungsbeispiele die Verwendung von Solarzellen beschreiben, um Solarenergie in Elektrizität umzuwandeln, kann man es gut verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und sich auch auf andere geeignete Wandler zum Wandeln von Solarstrahlung in Elektrizität erstreckt.
  • Während ferner die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschreiben, dass bei der vorliegenden Erfindung die Komponenten des Solarstrahlungsspektrums in längere und kürzere Wellenlängen separiert werden, indem die Komponente mit längeren Wellenlängen reflektiert wird, kann man gut verstehen, das die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Anordnung beschränkt ist und sich auf Anordnungen erstreckt, bei denen die Komponente mit kürzerer Wellenlänge reflektiert wird.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Separieren von Solarstrahlung in eine Komponente mit längerer Wellenlänge und eine Komponente mit kürzerer Wellenlänge, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Einrichtung (3) zum Konzentrieren der Solarstrahlung; einen Spiegel (27), der im Lichtweg der von der Konzentrationseinrichtung (3) kommenden Solarstrahlung angeordnet ist, um wahlweise entweder die Komponente mit längerer Wellenlänge oder die Komponente mit kürzerer Wellenlänge des Solarstrahlungsspektrums zu reflektieren, wobei der Spiegel (27) einen spektralselektiven Filter umfasst, um den Spiegel (27) für die nichtreflektierte Komponente des Solarstrahlungsspektrums transparent zu machen, um die nichtreflektierte Komponente durch den Spiegel (27) hindurch zu einem ersten Empfänger (15) passieren zu lassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (27) in geeigneter Weise gekrümmt ist, um wahlweise die Komponente mit längerer oder kürzerer Wellenlänge zu konzentrieren und in Richtung eines zweiten Empfängers (17; 31) zu leiten, der sich außerhalb der Vorrichtung befindet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der spektralselektive Filter einen Interferenz- oder Kantenfilter umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche ferner einennichtabbildenden Konzentrator (33) zum weiteren Konzentrieren der vom Spiegel (27) kommenden reflektierten Komponente mit längerer oder kürzerer Wellenlänge umfasst.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, welche ferner eine Einrichtung (21) zum Leiten der konzentrierten reflektierten Komponente mit längerer oder kürzerer Wellenlänge zur Verwendung in einer Endgebrauchsanwendung umfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Leitungseinrichtung (21) aus einem Glasfaserleiter oder einem Lichtleiter besteht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 in Kombination mit einer Endgebrauchsanwendungseinrichtung, die einen elektrolytischen Generator zum Erzeugen von Wasserstoff aus Wasser, einen Stirlingmotor zum Erzeugen von Elektrizität für eine Wellenleistung, einen Dampferhitzer oder einen Überhitzer umfasst.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Empfänger (17; 31) an einer Stelle angeordnet ist, die vom ersten Empfänger (15) entfernt ist.
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